信息技術在中學數學教學中的應用

【摘 要】信息技術飛速發展，并廣泛被使用，也進入到數學課堂教學中，使人們對數學本身及其數學教學方法的認識有了根本的轉變，也使教學取得更好的效果。

【關鍵詞】信息技術 課程整合 教學改革

信息技術的飛速發展，推動了教育從目的、內容、形式、方法到組織的全面變革。信息技術的廣泛運用，正在改變人們的生活方式和學習方式。我國高度重視信息技術與課程的整合，在新課程中明確了信息技術與課程整合的目標與內容。教育部在《基礎教育課程改革綱要（試行）》中提出：“大力推進信息技術在教學過程中的普遍應用，促進信息技術與學科課程的整合，逐步實現教學內容的呈現方式、學生的學習方式、教師的教學方式和師生互動方式的變革，充分發揮信息技術的優勢，為學生的學習和發展提供豐富多彩的教育環境和有力的學習工具。” 運用信息技術與數學課程整合，可以激發學生興趣，促進學生積極主動參與學習。它能變靜為動，變復雜為簡單，變難懂為易懂，以直觀形象緊緊吸引學生的注意力。

一、現階段信息技術環境下對數學教師的要求

（一）要求數學教師掌握和學習現代教育理論，促進教育觀念轉變

信息技術的發展要求教師的角色發生根本性變化，作為教師要改變傳統的教育觀念，努力學習新的先進的教育教學理論，積極進行教學改革與實驗。

（二）要求數學教師掌握現代教育技術，提高駕馭課堂的能力

信息技術是一門基礎工具課程，作為教師要提高自己的計算機操作水平，積極參加培訓，同時要掌握常用的教學軟件的使用，如《幾何畫板》、Authorware、Powerpoint、Flash、3Dmax以及圖片處理軟件 photoshop等。

二、信息技術能對學生產生的積極作用

運用多媒體信息技術與數學課程相結合，可以激發學生興趣，促進學生積極主動參與學習。它能變靜為動，變復雜為簡單，變難懂為易懂，以直觀形象緊緊吸引學生的注意力。

（一）把多媒體信息技術應用與數學課堂，能培養學生的創新能力

創新是一個民族的靈魂，是國家興旺發達的不竭動力。要培養學生的創新能力，首先要培養學生的創新意識，而培養學生的創新意識，可利用多媒體手段，誘發學生強烈的求知欲望和學習動機，激發學生濃厚的學習興趣和高漲的學習熱情，使學生探索創新認識活動變成學生的心理需求，激活學生的創新熱情，變“苦學”為“樂學”。只有這樣，才能誘發學生創新，培養學生的創新能力。

（二）把多媒體信息技術應用與數學課堂，能激發學生的學習興趣

俗話說：“興趣是最好的老師”。激發學生的學習興趣，讓學生樂于學習，才能最大限度發揮學生的主觀能動性。《新課標》中強調指出：我們在教學中必須“關注學生學習興趣和經驗”。在信息技術的教學環境下，教學信息的呈現方式是立體的、豐富的、生動有趣的，不僅有數式的變換，更重要的是一些“形”的變換。利用多媒體技術、flash軟件，展示幾何模型，進行圖象的平移、翻轉、伸縮變換，把復雜的數學問題具體化、簡單化，同時把數學中的對稱美、和諧美和曲線美展示給學生，讓學生領略到數學學習中的無限風光，激發學生探究學習的情趣。

（三）把多媒體信息技術應用與數學課堂，能提高學生解決問題的能力

愛因斯坦說過：提出一個問題，往往比解決一個問題更重要。提出問題是促使學生積極思考、善于思考、敢于創新的一種手段，而不是最終目的。解決問題是一個發現、探索的過程，也是學生親身感受問題、尋找解題策略，實現再創造以及體驗數學價值的過程。在多媒體教學中，教師要有意識地將所要學習的知識與學生已有的生活經驗聯系起來，創設虛擬化場景，使抽象的數學知識直觀化、形象化，讓學生體驗到數學知識就在身邊，生活中充滿數學，引導學生在體驗中理解事物的本質、掌握數學規律。

（四）把多媒體信息技術應用與數學課堂，能培養學生的探究能力

《數學課程標準》指出：探究是滿足學生求知欲的重要手段，對于保護學生的好奇心至關重要。學生可以從中獲得巨大的滿足感、興奮感和好奇心，并煥發出內在的生命活力。因此教師要改變以例題、示范、講解為主的教學方式，鼓勵學生獨立思考，引導學生積極投入到探索與交流的學習活動之中。 在教學過程中，解決這種直接經驗與間接經驗、實際與理論間的矛盾，利用信息技術是一種行之有效的手段。尤其是多媒體計算機，可以把文字、圖形、聲音、動畫、視頻圖像等信息集于一體，教學中使用多媒體技術能使學生獲得極為豐富的、生動形象的感性知識。

三、怎樣在數學教學中運用多媒體信息技術

（一）正確誘導，巧設情景，激發學生的求知欲望

對學生而言，興趣是最好的老師，是學習的動力之一。每當學生進入多媒體教室的時候，他們的心情往往非常愉快，興致也很高，他們被周圍的環境、先進的教學設備所吸引。教師要將這種興趣及時引到教學內容上來，效果就會很明顯。通過教師的正確引導，加上設置新的教學情景，巧妙引入新課。例如在教授“雙曲線的概念”一課時，以往的教學中，總是用一根拉鏈演示一下，形成“雙曲線”的一支，告訴學生調換固定拉鏈的圖釘又有另一支，就開始給“雙曲線”下定義，推導標準方程……學生對概念理解得不夠深刻。當多媒體引進課堂教學中時，就可當堂用幾何畫板作出雙曲線，讓學生觀察雙曲線的整個形成過程，從而使學生自己總結出雙曲線的定義，印象較深。通過這樣巧設情景，幫助學生形成概念，激發學生的求知欲。

（二）重現知識的發現過程，培養學生的探索精神

數學教學中要培養學生創新精神，有效的途徑之一就是再現數學知識的發現過程，讓學生在已有的知識基礎上，猜想結論，發現定理和結論，培養學生獨立思考的能力。

如：在研究點的軌跡問題時，有這樣一道題：C是定圓A內的一個定點，D是圓上的動點，求線段CD的垂直平分線與半徑AD的交點F的軌跡方程。可先由學生分析，得出點F的軌跡是一個橢圓，然后用幾何畫板演示，得出軌跡圖形，并且可將此題一題多變，從而發散學生的思維，啟發學生深入研究問題，努力提高科學素養。同時可讓學生自己編題、猜想，然后用幾何畫板演示。通過演示，再次展示結論的發現、證明過程。利用計算機軟件的交互性，引導學生參與教學過程，主動積極地提出問題，培養學生的自信和勇氣，促進學生主動積極地用自己的頭腦去獲取知識，從而逐步培養學生的創新意識與創新精神。

（三）化靜為動，培養學生的想象能力

數學教學內容有時比較抽象，傳統的教學手段有一定的局限性，而計算機可以使抽象的概念具體化、形象化，進行動態展示，加強學生的直觀印象，這樣可以彌補傳統教學方式難以克服的重點、難點的教學，達到事半功倍的效果。

如：在二面角的教學中，關于二面角是由平面角運動形成的，是教學中的一個難點，因此可利用《幾何畫板》做一個可以任意轉動的二面角，然后設置動畫，通過圖形連續轉動形成的眾多畫面變換，給學生帶來的視覺感受使學生在大腦中形成圖形空間變幻的印象，可讓學生親自操作，反復觀察在各個不同位置二面角的圖形特點，從而糾正學生長期形成的二維平面的思維習慣，實現空間想象能力培養的目的。

傳統的教學方式，教師只能在黑板上通過板書、作圖來傳遞知識，而一些動態的數學知識教學，教師不得不借助口頭語言、身體語言將動態畫面說“動”，而這樣抽象的知識學生仍只能夠“感受”。

平面圖形中的平移、翻折、旋轉等位置變化，用多媒體能夠發揮它們特有的優勢，如拋物線的平移、旋轉，可以通過動態演示，學生能夠一目了然，還有圓與圓的位置關系的相互運動以及每種位置關系下圓心距d與兩圓半徑R、r之間的數量關系通過計算機的演示，學生易于接受和理解。

對于數學教學來說，《幾何畫板》是輔助教學的一個強有力的工具軟件，它提供了很多優秀的功能，能夠輕松實現其他軟件不容易實現的效果。它的界面簡單，一些基本的功能一目了然的，它有強大的圖形、圖像、計算、動畫效果等功能，很容易實現教學中需要突破的難點。而且操作簡單，不需要掌握很多計算機知識。可喜的是它也不用復雜的計算機語言，一些動畫的實現完全使用屬于數學思維。運用《幾何畫板》編寫的“角平分線的性質與判定”及“角平分線的集合”的課件僅僅幾十KB，便于移動存儲。用幾何畫板畫出的各類對象在動畫方面是很有特點的，這是它之所以稱為“動態幾何”的原因。如在研究二次函數y=ax2+bx+c中a的變化對函數圖像的影響時，只需設置好動態函數在屏幕便可出現：a由正到負及由負到正慢慢移動，同時函數圖像也慢慢由開口朝上演變為開口朝下，再由開口朝下慢慢演變為開口朝上。當然，這些都可以重復演示。

（四）師生互動， 培養學生獨立思考能力

學生的數學學習應該是學生個體的主動建構過程，每個學生都是從自己的認知基礎出發依自己的思維方式理解數學的。從這個意義看，數學是無法灌輸的，是難以講授的，只能依靠學生的主動參與才能學好數學。建構主義應該是教學設計的理論依據。教學設計應充分體現學生的主體地位，應考慮每一個學生的發展。

在傳統教學中教師要考慮到效率的問題、應考的問題往往就采用“總結規律式”的方法，這提高了學生的應試能力，但數學教學中最精彩的部分——波利亞所謂的“怎樣解題”，并沒有教授給學生，學生并沒有領會到“怎樣解題”的真諦，也沒有享受到解題的樂趣，因此學生就只能完成已知的題型，遇到新的問題就一籌莫展，成為一個真正意義上的“解題機器”。

在信息技術引入數學教學時，學生就由原來的“聽”數學，變成了“做”數學。在“三角函數圖象的變化”這一節中，一方面教師可以通過Authorware軟件設置“句柄”控制三角函數圖象，演示給學生看；另一方面，也可以讓學生上機操作，自己輸入A、ω和φ，觀察圖象的變化，摸索A、ω和φ對圖像的影響，在電腦圖形的不斷變化、同學之間的互相討論、教師的點撥指導等反饋中，逐漸形成自己的知識體系，達到自我知識的重新建構。

（五）擴大視野， 提高學習質量和學習效果

以計算機網絡為主的信息技術為教學改革提供了機遇，實現信息技術與學科整合是教學改革的手段和方法。如今，計算機網絡教學實現了資源共享，多媒體教育教學資源庫提供了針對性的海量素材，這在以前的傳統教學中都是無法實現和不可想象的。發揮學生的主動性，積極實現個性化教學，已有了充分的條件。網絡時代就要求我們引導學生融進網絡生活。我校開通了Internet網，在數學網站上學生可以查閱古今中外數學科學家的生平介紹、他們的故事和趣聞、中國和世界數學的發展史、課堂自學題和趣味題、課余時間的智力游戲、數學擂臺及中外數學奧林匹克競賽題……在網上學生可以自由地耕耘、涉獵，開闊了眼界，豐富了知識，掌握了許多終身受益的方法。

利用多媒體信息技術能優化數學課堂教學。布魯納有一句名言，任何知識都能夠以合適的方式教給任何年齡的學生。這里，合適的方式是關鍵。而計算機正好提供了這種可能。利用多媒體技術能充分有效地發揮教師的主導作用、學生的主體作用和電教媒體的橋梁紐帶作用，使學生充分感受情景，發現、提出、解決問題，激發學生的興趣，充分調動學生的積極性，培養學生的創新思維。

教師可以根據教學內容的特點，利用聲、色、圖、文等多種媒體創設情境，讓學生從上課開始就進入一個具有魅力、引人入勝的數學境界。新授時精心設計好學生主動獲取知識的學習過程，充分運用教具、學具、電教媒體等教學手段模擬演示，突出實際操作過程，讓學生直觀感知、動手操作，使新知化難為易、變抽象為具體。我覺得每一個中學數學教師必須具備有一種科學先進的理念，根據自身的條件，多學習多應用現代信息技術，逐步地把信息技術應用課堂教學，為推動課程改革，迎接新世紀中學數學教育的全球化和信息化做出我們的努力。